内容正文:
2.3 基因工程的应用
第八单元 生命活动的调节
动物生命活动调节模型及相关实验
类型一 人体生命活动调节的三种模型
知识必备
[典例1] (2024·广东省粤港澳大湾区联考)人和高等动物胰液的分泌受神经—体液调节,进食可引起胰液大量分泌,过程如图。据图分析错误的是( )
D
A.调节过程①和②中,后天形成的是过程②
B.食物刺激神经中枢,通过传出神经引起
胃窦分泌胃泌素,该过程的调节方式是神
经调节
C.胃酸刺激小肠黏膜分泌促胰液素,通过
体液运输,作用于胰腺
D.图中反映出胰腺细胞接收信号分子的受体有3种
图中反映出胰腺细胞接收信号分子的受体有胃泌素受体、促胰液素受体、胆囊收缩素受体和神经递质受体,共4种受体
知识必备
[典例2] (2024·广东湛江调研)如图为下丘脑在神经调节和体液调节中的部分作用机理。下列叙述错误的是( )
A.途径①中胰岛B细胞分泌激素a属于
神经调节的范畴
B.若激素c是性激素,则其靶器官可以
是下丘脑
C.途径③反映出细胞之间通过直接接
触的方式交流信息
D.激素d可能是抗利尿激素,可以提高肾小管和集合管对水的通透性
C
途径③通过激素传递信息,反映出细胞之间以间接交流的方式交流信息
知识必备
类型二 动物激素功能的实验探究
1. 基本思路
某种方法处理实验动物
出现相应病理症状
施加某激素后恢复正常
推知相应激素生理功能
①切除法:
2. 实验方法
③注射法:
②饲喂法:
切除相应腺体,适用于个体较大的动物。
在饲料中添加激素。只适用于甲状腺激素、性激素等小分子激素,多肽和蛋白质类激素不能用饲喂法。
向动物体内注射某激素,适用于各种激素。
采用注射法、饲喂法时要注意相关激素的化学本质。
自变量
因变量:激素的效应
激素的有无
控制
加法:注射、饲喂、移植
减法:切除、加激素抑制剂
(1)基本思路
某种方法处理实验动物
出现相应病理症状
施加某激素后恢复正常
推知相应激素生理功能
类型二 动物激素功能的实验探究
①饲喂法
A.实验组
饲喂含甲状腺激素的饲料
B.对照组
饲喂等量普通饲料
迅速发育
正常发育
甲状腺激素能促进发育
3.实验设计思路及结果
(1)验证甲状腺激素的功能
自变量:
有无甲状腺激素
材料:小蝌蚪若干
①取材、分组、编号
②处理分组,施加实验条件(控制自变量)
③描述无关变量相同适宜
④描述可观测的因变量
类型二 动物激素功能的实验探究
注射甲状腺激素
②摘除法和注射法
A.实验组
摘除甲状腺
B.对照组
手术但不摘除甲状腺
停止发育
继续发育
正常发育
甲状腺能促进生长发育
自身对照
(1)验证甲状腺激素的功能
自变量:
有无 甲状腺激素
类型二 动物激素功能的实验探究
3.实验设计思路及结果
材料:小狗若干
①取材、分组、编号
②处理分组,施加实验条件(控制自变量)
③描述无关变量相同适宜
④描述可观测的因变量
若验证生长季的功能?
排除手术伤口对实验结果(观察现象)的干扰
注射适量葡萄糖溶液
① 注射法
A.实验组
注射大剂量胰岛素
B.对照组
注射等量生理盐水
出现低血糖症状
低血糖症状消失
无症状
胰岛素能降低血糖
(空白对照)
自身对照
(2)验证胰岛素的生理功能
自变量:
有无胰岛素
类型二 动物激素功能的实验探究
3.实验设计思路及结果
材料:小白鼠若干
①取材、分组、编号
②处理分组,施加实验条件(控制自变量)
③描述无关变量相同适宜
④描述可观测的因变量
(4)动物激素功能的研究的注意事项
①动物分组的基本要求:选择性别、年龄相同,体重、生理状况相似的动物进行随机平均分组,且每组不能只有一只。
②在研究动物激素生理功能的实验设计中,要注意设计对照实验,排除无关变量的影响,使实验结论更加科学。进行注射实验时空白对照组应注射等量生理盐水(不可用蒸馏水);进行饲喂实验时,空白对照组可饲喂蒸馏水。
③在设计实验时,要充分考虑相关激素的化学本质,选择不同的实验方法。下丘脑、垂体和胰岛分泌的激素多为多肽或蛋白质类,多肽、蛋白质类激素易被消化酶所分解,故一般采用注射法,不宜口服。雄激素、雌激素、孕激素等类固醇激素和甲状腺激素等氨基酸衍生物类激素既可以口服,也可以注射。
④对于幼小的动物一般不用摘除法或注射法,例如研究甲状腺激素对蝌蚪发育的影响就应该采用饲喂法。
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[典例3] (2024·广东肇庆调研)将生理状态相同、生活于室温25℃的家兔(平均体温38.5 ℃)随机分为甲、乙、丙三组,甲组放入5 ℃环境中1 h,乙组放入35 ℃环境中1 h,丙组置于室温环境中1 h,期间连续测定家兔体温,发现5 ℃环境与室温环境下家兔体温基本不变,但在35 ℃环境下家兔体温可达40.2 ℃。回答下列问题:
(1)实验中,甲组家兔刚刚进入5 ℃环境时,散热量________(填“增加”或“减少”),骨骼肌战栗增加产热,这个调节的反射弧为__________________________________________________________________。
增加
冷觉感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经→骨骼肌
(2)与室温环境相比,乙组家兔在35℃环境下体温上升的直接原因是___________________________________________________________________。
(3)甲状腺激素缺乏的幼龄期家兔表现出神经系统发育异常,若将其放在35 ℃环境中则出现暂时的兴奋性降低,这说明体液调节与神经调节的关系是___________________________________________________________________。
机体的产热量大于散热量
激素可以影响神经系统的发育和功能
知识必备
(4)研究发现,药物X可能抑制甲状腺滤泡上皮细胞分泌甲状腺激素,请利用以下实验材料及用具,设计实验,验证药物X的作用。简要写出实验设计思路并预期实验结果。实验材料及用具:生理状态相同的健康家兔若干只,一定浓度的药物X溶液,生理盐水,注射器,甲状腺激素定量检测仪器等。
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
实验设计思路:将家兔随机均分成甲、乙两组,甲组注射一定浓度的药物X溶液,乙组注射等量生理盐水,一段时间后测定甲状腺激素含量 预期实验结果:甲组甲状腺激素含量明显低于乙组含量
知识必备
例2.(2018·全国Ⅱ,29)为研究垂体对机体生长发育的作用,某同学用垂体切除法进行实验。在实验过程中,用幼龄大鼠为材料,以体重变化作为生长发育的检测指标。回答下列问题:
(1)请完善下面的实验步骤
①将若干只大鼠随机分为A、B两组后进行处理,A组的处理是 ;B组(对照组)的处理是 。
②将上述两组大鼠置于相同的适宜条件下饲养。
③ 。
④对所得数据进行统计处理与分析。
典例引领
手术但不切除垂体
切除垂体
每隔一定时间,测定并记录两组大鼠的体重
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例3.为了验证胰岛素具有降低血糖的作用,以小鼠活动状况为观察指标设计实验。请完成实验步骤和分析:
(1)___________________________________,观察并记录其活动状况。
(2)________________________________________________________ 。一段时间后,A组小鼠会出现四肢无力活动减少、甚至昏迷等低血糖症状,B组小鼠活动状况无变化。
(3)A组小鼠出现低血糖症状后,分别给A、B两组注射
。一段时间后A组小鼠症状缓解,B组活动状况无变化。该实验方案可以说明胰岛素具有降低血糖的作用。
将正常的小鼠随机分成A、B两组
A组小鼠注射适量的胰岛素溶液,B组小鼠注射等量的生理盐水
等量的葡萄糖溶液
$$